WO2012088967A1 - 一种网络恢复方法和装置 - Google Patents

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Huawei Technologies Co Ltd
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    • H04Q2011/0079—Operation or maintenance aspects
    • H04Q2011/0081—Fault tolerance; Redundancy; Recovery; Reconfigurability

Definitions

  • the present invention relates to a network failure recovery technique, and more particularly to a network recovery method and apparatus.
  • the network including the IP layer and the optical layer is a multi-layer network
  • the devices may be: SDH (Synchronous Digital Hierarchy) device, SONET (Synchronous Optical Networking) device, OTN (Optical Transport) Network, optical transport network equipment, CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing), DWDM (Denso Wave-Division Multiplexing).
  • SDH Serial Digital Hierarchy
  • SONET Synchronous Optical Networking
  • OTN Optical Transport
  • CWDM Coarse Wavelength Division Multiplexing
  • DWDM Denso Wave-Division Multiplexing
  • an optical layer LSP Label Switched Path
  • the corresponding IP is The link will also be interrupted.
  • the affected optical layer LSPs will initiate a protection switching operation or a rerouting operation. If these optical layer LSPs have no idle resources, the optical layer LSP will recover and recover, resulting in the corresponding IP link. No, further, traffic on the IP link will be directed to other IP links, which may cause congestion of other IP links.
  • An object of the embodiments of the present invention is to provide a network recovery method and apparatus, to improve network connectivity when recovering optical layer faults in a network.
  • the embodiment of the invention provides a network recovery method, and the method includes:
  • the available resources include idle resources of the optical layer and the IP layer, and intact resources in the faulty optical layer label switching channel LSP and intact resources in the IP link corresponding to the LSP;
  • the first and last nodes of the IP link corresponding to the optical layer LSP are notified to establish an IP link, and the corresponding configuration information is sent to the first and last nodes, so that the The first and last nodes use the configuration information corresponding to them to complete the setting and realize network recovery.
  • the embodiment of the invention further provides an IP and optical network recovery device, including:
  • An acquiring module configured to acquire a network state and an available resource of the network after the optical layer of the network fails;
  • the available resources include an idle resource of an optical layer and an IP layer, and a faulty optical layer label switching channel a good resource in the LSP and a good resource in the IP link corresponding to the LSP;
  • a calculation module configured to calculate path information of a new optical layer LSP, a corresponding IP link, and configuration information corresponding to the first and last nodes of the IP link by using the available resources according to the network status; Establishing an optical layer LSP; and after the optical layer LSP is successfully established, notifying the first and last nodes of the IP link corresponding to the optical layer LSP to establish an IP link, and delivering the corresponding configuration to the first and last nodes
  • the information is such that the first and last nodes complete the setting by using the configuration information corresponding thereto to implement network recovery.
  • a network recovery method and apparatus calculates a new light by utilizing idle resources in the network and intact resources in the faulty optical layer LSP and intact resources in the IP link corresponding to the optical layer LSP.
  • Layer LSPs and corresponding IP links improve network connectivity and reduce the impact of optical layer failures on other IP links.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional network including an IP layer and an optical layer after a failure
  • FIG. 2 is a schematic flowchart of a first embodiment of a network recovery method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a network before recovery according to an embodiment of the present invention
  • 4 is a schematic diagram of a network after the embodiment of the present invention is restored;
  • FIG. 5 is a schematic flowchart of a second embodiment of a network recovery method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a first embodiment of a network recovery device according to an embodiment of the present invention
  • a schematic structural view of a second embodiment of the device is a schematic structural diagram of a second embodiment of the device. detailed description
  • the optical layer LSP is interrupted, and the corresponding IP link is also interrupted.
  • the affected optical layer LSPs initiate protection switching operations or initiate. If the optical layer does not have any idle resources, the optical layer will fail to recover when the optical layer recovers. As a result, the corresponding IP link will fail, and the traffic will be redirected from the virtual topology of the IP layer. The traffic on the IP link will be directed to other traffic. The IP link may further cause congestion of other IP links.
  • stations A, B, C, D, E, and F place IP layer router devices a1, bl, cl, dl, el, and fl, and optical layer devices a2, b2, c2, d2, and e2, respectively.
  • F2 such as an SDH device or an OTN device, etc.
  • the IP layer router and the optical layer device of each site have a corresponding relationship (for example, the IP layer router cl of the site C and the optical layer device c2)
  • the IP layer router and the optical layer device can be integrated in the same device (for example, the router a of the site A and the optical layer device a2 are integrated;).
  • the IP link e 1 -C 1 is provided by the optical layer LSP e2-c2
  • the IP link el-dl is provided by the optical layer LSP e2-d2
  • the IP link cl-dl is provided by the optical layer LSPc2-d2
  • the IP link al -fl is provided by the optical layer LSP a2-f2
  • the IP link bl-fl is provided by the optical layer LSP b2-i2
  • the IP link cl-bl is provided by the optical layer LSP b2-d2-c2
  • the IP link al-dl is provided by
  • the optical layer LSP a2-c2-d2 is provided, see the thin line of the optical layer LSP in the figure.
  • the idle resources here include the optical fibers of the optical layer, the single-board ports on the optical network device, wavelengths, bands, etc., the routers of the IP layer. If the fiber is interrupted between the sites C and D (the thick line indicated by the large circle in the figure), the three optical layer LSPs will be interrupted, c2-d2, a2-c2-d2, b2-d2.
  • the three optical layer LSPs are numbered as: LI, L2, L3, and the IP links corresponding to the three optical layer LSPs are also interrupted: cl-dl, al-dl, cl-bl (small circle in the figure) Part of the instructions).
  • the first node of LI, L2, and L3 When the first node of LI, L2, and L3 detects the fault information, it initiates a rerouting operation, but There is no idle resource between the sites CE, between the EDs, between the BFs, and between the AFs. The recovery fails. Therefore, the LI, L2, and L3 are interrupted. After the IP layer router detects the IP link interruption, it will issue a status update message. Other IP layer routers will update the local routing information according to the status update message issued by the faulty router, recalculate the shortest path and refresh the routing table. The IP traffic of the IP link that has passed the interruption will be forwarded according to the refreshed routing table. On other IP links, congestion of other IP links is likely to occur, causing performance degradation of IP services.
  • the embodiment of the present invention provides the following method and apparatus for recovering a network, and the method and apparatus are described in detail below with reference to the accompanying drawings.
  • the method includes: S10: After a fault occurs in the optical layer of the network, obtain the network state and available resources of the network.
  • the network status may include topology information of an IP layer, a connection relationship between the sites, resource usage status of an IP layer router and an optical network device in each site, and the like.
  • the optical layer resources may include the optical fiber, the wavelength, the band, and the single-board port on the optical network device.
  • the IP layer resources may include the single-board port of the IP layer router.
  • the available resources may include idle resources of the optical layer and the IP layer, and intact resources in the failed optical layer LSP and intact resources in the IP link corresponding to the LSP.
  • the idle resource is usually an alternate resource on the device.
  • two optical network devices have two optical fibers. In actual use, only one of them is used, and the other is used as an alternate resource in an idle state. In the event of a fiber failure (such as being cut), another spare fiber is enabled to ensure proper communication of the LSP where the failed fiber is located.
  • the optical layer LSP corresponding to the interrupted IP link cl-dl, al-dl, and cl-bl has no idle resources, the optical fibers and optical network devices between the ACs and the BDs are not available.
  • the board ports, wavelengths, and bands are intact.
  • the board ports on the IP layer routers that correspond to the IP links cl-dl, al-dl, and cl-bl are also intact. They can be reused. They are good resources.
  • the configuration information includes an IP address of the first and last nodes of the IP link and a metric value of the IP link, where the metric value is a cost value of an IP link required for router addressing.
  • the user policy may further be considered, and the user policy may include restoring network connectivity, limiting the maximum load rate of the IP network, and optimizing the IP topology, preventing joint points and Bridge edge, etc.; restoring the network connectivity is to ensure the connectivity of the network to the greatest extent, which is the same as the purpose of the embodiment of the present invention; limiting the maximum load rate of the IP network is to achieve load balancing by adjusting the Metric value and the newly created path; Optimizing the IP topology, preventing joints and bridges is to create more than one alternate path, so that the network can communicate in the event of a failure.
  • two optical layer LSPs can be created between the ACs and between the BDs.
  • the IP links corresponding to the newly created optical layer LSPs b2-d2 and a2-c2 are bl-dl and al-cl, respectively.
  • the first node of the new optical layer LSP is notified to establish an optical layer LSP according to the path information of the new optical layer LSP.
  • the first node of the optical layer LSP usually refers to the node with a large number starting from the starting point of the service.
  • the new optical layers LSP b2-d2 and a2-c2 are p2 and q2, respectively, and the corresponding IP links bl-dl and al-cl are pi and ql, respectively.
  • the original d2 and c2 are optically connected. Now that d2 and b2 are required to establish an optical connection, the OTN cross-scheduling function is required, so that d2 and b2 can successfully establish optical connections. While p2 and q2 are established, OTN will automatically complete cross-scheduling.
  • the stations E and F can restore the connectivity of the IP layer by using the IP links pi and ql, and reduce the light between the sites C and D. The impact of layer failures on other IP links.
  • the available resources may also include: a good resource in the failed IP link and a good resource in the optical layer LSP corresponding to the IP link.
  • the prior art has a complete IP layer recovery mechanism.
  • the network recovery method of the embodiment of the present invention can further optimize the topology of the IP layer by applying IP layer failure recovery.
  • the network recovery method in the embodiment of the present invention by utilizing idle resources in the network and appearing Calculate the new optical layer LSP and the corresponding IP link, improve the connectivity of the network, and reduce the optical layer fault.
  • the good resources in the optical layer LSP of the barrier and the intact resources in the IP link corresponding to the optical layer LSP are calculated. Impact on other IP links.
  • This embodiment provides a network recovery method. As shown in FIG. 5, the method includes the following steps. After the optical layer of the network fails, the network recovery device acquires the network status and available resources of the network.
  • the network recovery device may be an IPOCE (IP over Optical Computation Element, IP on the optical computing unit) device, or a PCE (Path Computation Element) integrated with IPOCE function, and a NMS (Network Management System) , network management system) or other network elements.
  • IPCE IP over Optical Computation Element, IP on the optical computing unit
  • PCE Patent Computation Element
  • NMS Network Management System
  • the available resources include idle resources of the optical layer and the IP layer, and good resources in the failed optical layer LSP and intact resources in the IP link corresponding to the LSP.
  • the network recovery device can determine available resources on the network based on locally recorded network information. If the network recovery device is connected to the network, the network recovery device can know which optical layer LSPs are affected when the optical layer is interrupted in the optical layer. Thus, if the failed LSP cannot be recovered successfully, the network recovery device can also know. In a specific implementation, the network recovery device can be connected to the network, and the other network elements form an adjacency relationship with the control plane, and all the optical layer LSP routing information is detected from the network element, the PCE, or the NMS of the entire network. Once the fiber is interrupted, the network recovery device can know which optical layer LSPs are affected.
  • the network recovery device When the network recovery device receives the recovery request from the LSP head node, the network recovery device can query the PCE or NMS for available resources on the network.
  • the network recovery device calculates, according to the network status, path information of the new optical layer LSP, a corresponding IP link, and configuration information corresponding to the first and last nodes of the IP link by using the available resources.
  • the user policy may be further considered, and the user policy may include restoring network connectivity, limiting the maximum load rate of the IP network, and optimizing the IP topology, preventing joint points and bridge edges, etc.; , where network connectivity is the primary consideration.
  • the network recovery device may calculate a new optical layer LSP by using all available resources according to the user policy and the network status, or calculate a new optical layer LSP by using a part of the available resources (ie, eliminating available resources of the IP island), as long as it can satisfy User policy is OK. In the calculation process, the network recovery device uses the depth-first algorithm to check whether the IP layer is connected.
  • the IP topology is added by using the available resources to adopt a logical topology and a physical topology mapping algorithm. Repair IP islands.
  • the network recovery device may also start a network optimization algorithm to optimize the IP topology and the corresponding optical layer LSP according to the target configured in the user policy.
  • the OUT board resource of the optical layer LSP that originally failed to recover may be used to establish a new one.
  • the optical layers LSP p2 and q2, and the IP links corresponding to p2 and q2 are pi and ql, respectively.
  • the network recovery device notifies the first node of the new optical layer LSP to establish an optical layer LSP according to the path information of the new optical layer LSP;
  • the network recovery device After the optical layer LSP is successfully established, the network recovery device notifies the first and last nodes of the IP link corresponding to the optical layer LSP to establish an IP link, and sends configuration information corresponding thereto to the first and last nodes. ;
  • the method further includes: S101l: the first node of the faulty optical layer LSP initiates a rerouting operation; if the rerouting fails, the process proceeds to step S101bl or S101; if the rerouting succeeds, the The faulty optical layer LSP recovers successfully and the recovery operation ends.
  • the method further includes a SlOlbl: the network recovery device receives the recovery request sent by the faulty optical layer LSP head node.
  • the head nodes c2, a2, b2 of LI, L2, L3 send a recovery request to the network recovery device.
  • the network recovery device acquires all faulty optical layers in the network.
  • Step S101b2 may specifically be:
  • the network recovery device determines the faulty optical layer LSP according to the network information recorded by itself. For a network recovery device that has the capability of collecting information from the network itself, the faulty optical layer LSP can be determined according to the network information recorded by itself. Therefore, the network recovery device can also monitor whether the optical layer LSP is faulty without the recovery request sent by the faulty LSP head node.
  • the step S101b2 may be: when receiving the recovery request of the optical layer LSP, the network recovery device queries the path calculation unit PCE or the network management system NMS for the faulty optical layer LSP. network After receiving the recovery request of the optical layer LSP, the network recovery device can query from the PCE or the NMS which optical layer LSPs need to be recovered.
  • the method further includes: S101b3: the network recovery device confirms whether the recovery request sent by the first node of the faulty optical layer LSP is received; and the network recovery device compares the optical layer LSP that receives the recovery request with all the optical layer LSPs that have failed. , Determine whether to receive the recovery request sent by the first node of all faulty optical layer LSPs.
  • step S101b4 querying the acknowledgment of the faulty optical layer LSP head node that has not received the recovery request until the network recovery device receives the recovery request sent by the first node of the faulty optical layer LSP, and then performing step S101; if yes, Then step S101 is directly executed.
  • the network recovery device detects a problem of an optical layer LSP, but the optical layer LSP is successfully recovered by rerouting, so the optical layer LSP does not send a recovery request to the network recovery device, in this case, The network recovery device confirms with the optical layer LSP head node that has not received the recovery request.
  • the network recovery device may further perform step S102.
  • the method may further include: S106: deleting, by the first node of the IP link, configuration information and an intersection related to the IP link, and reporting the network recovery device; and the network recovery device notifying the new optical layer
  • the first node of the LSP deletes the new optical layer LSP, and then performs step S102 again.
  • the optical layer LSP establishment failure and the setting failure are caused by the fact that the information obtained by the network recovery device is not synchronized with the network live state, or the optical fiber is intact when the optical layer LSP is calculated, but the optical layer LSP or the setting is faulty. event.
  • the method further includes: if the recovery repetition times reach a preset maximum recovery times (such as 10 times) or a timeout (such as lmin), stop the recovery, and notify the first of LI L2 L3.
  • the node c2, a2, and b2 may fail to be restored.
  • the operation log and related information may be further sent to the NMS for review. If the number of recovery repetitions does not reach the preset maximum number of restorations and has not expired, step S102 is performed.
  • the processing procedure of the IP router on the first and last nodes is as follows: :
  • the router sends a HELLO message, and the two routers share a common data link (via the network)
  • the recovery device calculates the enabled IP link, and can successfully negotiate the parameters specified in the respective HELLO messages, and the two routers become neighbors (Neighbor);
  • the router sends the link state advertisement (LSA) to other neighbors of the router.
  • LSA link state advertisement
  • each router will use itself as the root and use the SPF (shortest-process-first) algorithm to calculate an acyclic.
  • the topology of the road which describes the shortest path (ie, the smallest path cost) that it knows to reach each destination, and updates the routing forwarding table based on the calculation result.
  • the network recovery device After receiving the configuration success message, the network recovery device may further include: the network recovery device sends a recovery success response to the first node c2, a2, b2 of the LI L2 L3, and may further send an operation log and related information to the NMS for review. .
  • the network recovery method of the embodiment of the present invention calculates a new optical layer LSP by utilizing the idle resources in the network, the intact resources in the faulty optical layer LSP, and the intact resources in the IP link corresponding to the LSP. And the corresponding link, improve network connectivity, ensure the normal operation of IP services, and reduce the impact of optical layer failure on other IP links.
  • This embodiment provides a network recovery device, as shown in FIG. 6, including a first acquisition module.
  • the first obtaining module 10 is configured to acquire a network state and an available resource of the network after the optical layer of the network is faulty; the available resource may include an idle resource of the optical layer and the IP layer, and an optical layer LSP that is faulty.
  • the available resources acquired by the first obtaining module 10 may further include: a good resource in the failed IP link and a good resource in the optical layer LSP corresponding to the IP link.
  • the first obtaining module 10 may specifically include:
  • a first acquiring unit configured to determine, according to network information recorded by the network recovery device, available resources on the network
  • a second acquiring unit configured to send to the path computing unit or the network management system Query the available resources on the network.
  • the calculating module 20 is configured to calculate path information of the new optical layer LSP, the corresponding IP link, and configuration information corresponding to the first and last nodes of the IP link by using the available resources according to the network status.
  • the notification module 30 is configured to notify the first node of the new optical layer LSP to establish an optical layer LSP according to the path information of the new optical layer LSP; and notify the optical layer LSP after the optical layer LSP is successfully established.
  • the first and last nodes of the corresponding IP link establish an IP link, and send configuration information corresponding thereto to the first and last nodes, so that the first and last nodes complete the setting by using the configuration information corresponding thereto to implement network recovery.
  • the notification module 30 may be further configured to: when the optical layer LSP establishment fails, invoke the computing module 20 to re-execute the path information, the corresponding IP link, and the corresponding optical layer LSP calculated by using the available resources. The step of configuring configuration information corresponding to the first and last nodes of the IP link.
  • the notification module 30 is further configured to: notify, when the setting fails, the new optical layer LSP after deleting the configuration information and the intersection related to the IP link at the first and last nodes of the IP link.
  • the first node deletes the new optical layer LSP, and invokes the computing module 20 to re-execute the path information for calculating the new optical layer LSP, the corresponding IP link, and the first and last nodes of the IP link. Steps to configure the information.
  • the apparatus further includes: a receiving module 40, configured to receive a recovery request sent by a first node of the faulty optical layer LSP.
  • the device further includes:
  • a second acquiring module 50 configured to acquire all faulty optical layer LSPs in the network
  • the checking module 60 is configured to confirm whether a recovery request sent by the faulty optical layer LSP head node is received; if not, query the acknowledgement to the faulty optical layer LSP head node that has not received the recovery request, until the receiving module 40 receives To the recovery request sent by the first node of the faulty optical layer LSP, the first acquiring module 10 is scheduled to perform the step of acquiring the network state and available resources of the network.
  • the second obtaining module 50 may specifically include:
  • a third acquiring unit configured to determine a faulty optical layer LSP according to network information recorded by the network recovery device itself;
  • the fourth obtaining unit is configured to query the path calculation unit or the network management system for the faulty optical layer LSP after receiving the recovery request of the optical layer LSP.
  • the network recovery apparatus of this embodiment calculates a new optical layer by utilizing the idle resources in the network, the intact resources in the faulty optical layer LSP, and the intact resources in the IP link corresponding to the optical layer LSP.
  • the LSP and the corresponding link improve the connectivity of the network, ensure the normal operation of the IP service, and reduce the impact of the optical layer fault on other IP links.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

一种网络恢复方法和装置
技术领域
本发明涉及网络故障的恢复技术， 特别是涉及一种网络恢复方法和装 置。
背景技^口 、 、 、 - 、、 ,' ， 、， 、 、 , 力， 运营商通过将光网络针对 IP (网际协议）业务进行优化和整合， 构建 出一个适合未来业务发展需求的包括 IP层和光层的网络， 以满足日益膨胀 的业务需求。
所述包括 IP层和光层的网络是一个多层的网络， 其中的设备可以是： SDH ( Synchronous Digital Hierarchy , 同步数字体系 ） 设备， SONET ( Synchronous Optical Networking , 同步光网络） 设备， OTN ( Optical Transport Network, 光传送网）设备， CWDM ( Coarse Wavelength Division Multiplexing , 稀 ¾ 波分复用 器 ）， DWDM ( Denses Wave-Division Multiplexing, 密集波分复用器）等。 在出现网络故障后， 可以在 IP层进行 恢复， 也可以在光层进行恢复， 或 IP层和光层同时协调恢复。
发明人在实现本发明的过程中， 发现现有技术至少存在如下缺点： 在网络发生故障后，比如光纤被割断，会引起光层 LSP ( Label Switched Path, 标记交换通道） 中断， 同时对应的 IP链路也将中断， 这些受影响的 光层 LSP会发起保护倒换操作或是重路由操作， 若这些光层 LSP没有空闲 资源， 则光层 LSP进行恢复时会恢复失败， 导致对应的 IP链路不通， 进一 步的， 该 IP链路上的流量会被导向其它的 IP链路， 可能会引起其它 IP链 路拥塞。 发明内容
本发明实施例的目的是提供一种网络恢复方法和装置， 以实现在恢复 网络中光层的故障时， 提高网络的连通性。
本发明实施例提供了一种网络恢复方法， 所述方法包括：
当所述网络的光层出现故障后， 获取所述网络的网络状态和可用资源； 所述可用资源包括光层和 IP层的空闲资源、 以及出现故障的光层标记交换 通道 LSP中的完好资源和与所述 LSP对应的 IP链路中的完好资源；
根据所述网络状态，利用所述可用资源计算新的光层 LSP的路径信息、 相应的 IP链路以及与所述 IP链路的首末节点对应的配置信息；
通知所述新的光层 LSP的首节点按照所述新的光层 LSP的路径信息建 立光层 LSP;
当所述光层 LSP成功建立后，通知与所述光层 LSP对应的 IP链路的首 末节点建立 IP链路， 并向所述首末节点下发与其对应的配置信息， 以使所 述首末节点利用与其对应的配置信息完成设置， 实现网络恢复。
本发明实施例还提供了一种 IP及光网络恢复装置， 包括：
获取模块， 用于当所述网络的光层出现故障后， 获取所述网络的网络 状态和可用资源； 所述可用资源包括光层和 IP层的空闲资源、 以及出现故 障的光层标记交换通道 LSP中的完好资源和与所述 LSP对应的 IP链路中的 完好资源；
计算模块， 用于根据所述网络状态， 利用所述可用资源计算新的光层 LSP的路径信息、相应的 IP链路以及与所述 IP链路的首末节点对应的配置 信息； 的路径信息建立光层 LSP; 以及当所述光层 LSP成功建立后， 通知与所述 光层 LSP对应的 IP链路的首末节点建立 IP链路， 并向所述首末节点下发 与其对应的配置信息， 以使所述首末节点利用与其对应的配置信息完成设 置， 实现网络恢复。
本发明实施例的网络恢复方法和装置， 通过利用网络中的空闲资源以 及出现故障的光层 LSP中的完好资源和与所述光层 LSP对应的 IP链路中的 完好资源， 计算新的光层 LSP和相应的 IP链路， 提高网络的连通性， 降低 了光层故障对其它 IP链路的影响。 附图说明
图 1是现有的包括 IP层和光层的网络出现故障后的示意图；
图 2是本发明实施例的网络恢复方法的第一实施例的流程示意图； 图 3是本发明实施例网络恢复前的示意图； 图 4是本发明实施例网络恢复后的示意图；
图 5是本发明实施例的网络恢复方法的第二实施例的流程示意图； 图 6是本发明实施例的网络恢复装置的第一实施例的结构示意图； 图 7是本发明实施例的网络恢复装置的第二实施例的结构示意图。 具体实施方式
为使本发明的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附 图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。
在包括光层和 IP层的网络发生故障后， 比如光纤被割断， 会引起光层 LSP中断， 同时对应的 IP链路也将中断， 这些受影响的光层 LSP会发起保 护倒换操作或是发起重路由操作， 若光层没有空闲资源， 则光层进行恢复 时会恢复失败， 导致对应的 IP链路不通， 从 IP层的虚拓朴中消失， 该 IP 链路上的流量会被导向其它的 IP链路，进一步可能会引起其它 IP链路拥塞。
如图 1所示， 站点 A、 B、 C、 D、 E和 F分别放置了 IP层路由器设备 al、 bl、 cl、 dl、 el和 fl及光层设备 a2、 b2、 c2、 d2、 e2和 f2 (比如 SDH 设备或 OTN设备等）， 其中， 每个站点的 IP层路由器和光层设备具有—— 对应的关系 （例如， 站点 C的 IP层路由器 cl和光层设备 c2——对应）， 同一站点中的 IP层路由器和光层设备可以集成在同一个设备中 （例如， 站 点 A的路由器 al和光层设备 a2集成于一体；)。
下面以光层设备为 OTN设备为例进行说明。 IP链路 e 1 -C 1由光层 LSP e2-c2提供， IP链路 el-dl 由光层 LSP e2-d2提供， IP链路 cl-dl 由光层 LSPc2-d2提供， IP链路 al-fl由光层 LSP a2-f2提供， IP链路 bl-fl由光层 LSP b2-i2提供， IP链路 cl-bl由光层 LSP b2-d2-c2提供， IP链路 al-dl由 光层 LSP a2-c2-d2提供， 参见图中光层 LSP的细线。
若站点 CE之间、 ED之间、 BF之间、 AF之间均无空闲资源 （这里的 空闲资源包括光层的光纤， 光网络设备上的单板端口， 波长、 波段等， IP 层的路由器单板端口等），且站点 C和 D之间的光纤中断（图中大圆圈指示 的粗线部分）， 则会导致三条光层 LSP中断， c2-d2, a2-c2-d2, b2-d2-c2, 将 此三条光层 LSP分别编号为： LI , L2, L3 , 同时这三条光层 LSP对应的 IP 链路也会被中断： cl-dl,al-dl,cl-bl (图中小圆圈指示的部分）。
当 LI , L2, L3的首节点检测到故障信息后， 会发起重路由操作， 但因 为站点 CE之间、 ED之间、 BF之间、 AF之间均无空闲资源， 恢复失败， 因此 LI , L2, L3中断， IP层路由器检测到 IP链路中断后， 会发布状态更 新消息， 其它 IP层路由器会根据故障路由器发布的状态更新消息， 更新本 地的路由信息， 重新计算最短路由并刷新路由表， 原先经过所述中断的 IP 链路的 IP流量会根据刷新后的路由表被转发到其它的 IP链路上，容易导致 其它 IP链路拥塞， 引起 IP业务性能下降。 更为严重的是， 如果光层故障会 引起多处 IP链路中断的话， 恢复不成功，有可能形成 IP孤岛， 导致全网 IP 业务中断。对于图 1中的例子， 如果无其它恢复方式辅助， 会形成 IP孤岛， 导致 IP业务中断。
对此， 本发明实施例提供了如下的网络的恢复方法和装置， 下面结合 附图对所述方法和装置进行详细介绍。
实施例一
本实施例提供了一种网络的恢复方法， 如图 2所示， 所述方法包括： S10,当网络的光层出现故障后，获取所述网络的网络状态和可用资源。 所述网络状态可以包括 IP层的拓朴信息、 各个站点之间的连接关系、 每个站点中 IP层路由器和光网络设备中的资源使用状况等。 光层资源可以 包括光纤、 波长、 波段及光网络设备上的单板端口等， IP层资源可以包括 IP层路由器的单板端口等。
所述可用资源可以包括光层和 IP层的空闲资源、 以及出现故障的光层 LSP中的完好资源和与所述 LSP对应的 IP链路中的完好资源。 所述空闲资 源通常为设备上的备用资源， 例如， 两个光网络设备之间具有两条光纤， 在实际使用时， 只使用了其中一条， 另一条作为备用资源处于空闲状态， 当正在使用的光纤出现故障时（如被割断）， 启用另一条备用光纤以保证故 障光纤所在 LSP的正常通信。
通过图 3可以看出， 其中虽然被中断的 IP链路 cl-dl,al-dl,cl-bl对应 的光层 LSP没有空闲资源， 但是 AC之间、 BD之间的光纤、 光网络设备上 的单板端口、 波长、 波段等是完好的， IP 层路由器上与 IP 链路 cl-dl,al-dl,cl-bl对应的单板端口等也是完好的， 可以再次利用， 属于完好 资源。
S20,根据所述网络状态， 利用所述可用资源计算新的光层 LSP的路径 信息、 相应的 IP链路以及与所述 IP链路的首末节点对应的配置信息。 其中， 配置信息包括所述 IP链路首末节点的 IP地址和所述 IP链路的 Metric值， 所述 Metric值为路由器寻址所需的 IP链路的 cost值。 在计算新 的光层 LSP的路径信息时， 还可以进一步考虑用户策略， 所述用户策略可 以包括恢复网络连通性，限制 IP网络的最大负载率，以及优化 IP拓朴结构、 防止出现关节点和桥边等； 其中， 恢复网络连通性就是要最大程度的保证 网络的连通性， 与本发明实施例的目的相同； 限制 IP网络的最大负载率就 是通过调整 Metric值和新建路径来实现负载均衡； 优化 IP拓朴结构、 防止 出现关节点和桥边就是新建一条以上备用路径， 以在出现故障时， 网络都 能连通。
通过图 3可以看到，在 AC之间以及 BD之间还可以新建两条光层 LSP。 与新建的光层 LSP b2-d2, a2-c2对应的 IP链路分别为 bl-dl , al-cl。
S30, 通知所述新的光层 LSP的首节点按照所述新的光层 LSP的路径 信息建立光层 LSP;
光层 LSP的首节点通常是指从业务的起点开始编号大的节点。
S40, 当所述光层 LSP成功建立后， 通知与所述光层 LSP对应的 IP链 路的首末节点建立 IP链路， 并向所述首末节点下发与其对应的配置信息， 以使所述首末节点利用与其对应的配置信息完成设置， 实现网络恢复。
参见图 4, 设其中新的光层 LSP b2-d2、 a2-c2分别为 p2和 q2, 则相应 的 IP链路 bl-dl、 al-cl分别为 pi和 ql。
以 d2节点为例， 原先 d2与 c2之间是有光连接的， 现在需要 d2与 b2 建立光连接， 就需要 OTN的交叉调度功能， 以使 d2和 b2可以成功建立光 连接。 p2和 q2建立完成的同时， OTN会自动完成交叉调度。
在与所述光层 LSP对应的 IP链路的首末节点设置配置信息成功后，站 点 E、 F就可以利用 IP链路 pi和 ql恢复 IP层的连通， 降低站点 C、 D之 间的光层故障对其它 IP链路的影响。
若网络的 IP层也出现故障， 则可用资源还可以包括： 出现故障的 IP链 路中的完好资源和与所述 IP链路对应的光层 LSP中的完好资源。
通常， 当 IP层出现故障时， 现有技术具有完善的 IP层恢复机制。 本发 明实施例的网络恢复方法，运用到 IP层故障恢复， 可以进一步优化 IP层的 拓朴结构。
本发明实施例网络恢复方法， 通过利用网络中的空闲资源以及出现故 障的光层 LSP中的完好资源和与所述光层 LSP对应的 IP链路中的完好资 源， 计算新的光层 LSP和相应的 IP链路， 提高网络的连通性， 降低了光层 故障对其它 IP链路的影响。
实施例二
本实施例提供了一种网络恢复方法， 如图 5所示， 包括如下步骤： 当网络的光层出现故障后， S101 , 网络恢复装置获取所述网络的网络 状态和可用资源。
本发明实施例中， 网络恢复装置可以为 IPOCE ( IP over Optical Computation Element, 光计算单元上的 IP )设备， 或者集成有 IPOCE功能 的 PCE ( Path Computation Element , 路径计算单元）、 NMS ( Network Management System, 网管系统）或其它网元。 所述可用资源包括光层和 IP 层的空闲资源以及出现故障的光层 LSP中的完好资源和与所述 LSP对应的 IP链路中的完好资源。
网络恢复装置可以根据本地记录的网络信息确定网络上的可用资源。 若网络恢复装置连接到网络中， 当光层中有光纤中断后， 网络恢复装置能 够知道哪些光层 LSP受到影响， 如此， 若出现故障的 LSP无法恢复成功， 网络恢复装置也能够知道。 具体实施时， 可以将网络恢复装置接入到网络 中，与其它的网元在控制平面形成邻接关系，并从全网的网元、 PCE或 NMS 查出所有的光层 LSP路由信息， 这样， 一旦光纤中断， 网络恢复装置即可 知道哪些光层 LSP受到影响。
当网络恢复装置收到 LSP首节点的恢复请求时， 网络恢复装置可以向 PCE或 NMS查询网络上的可用资源。
S102, 网络恢复装置根据所述网络状态， 利用所述可用资源计算新的 光层 LSP的路径信息、 相应的 IP链路以及与所述 IP链路的首末节点对应 的配置信息。
网络恢复装置计算时， 可以进一步考虑用户策略， 用户策略可以包括 恢复网络连通性， 限制 IP网络的最大负载率， 以及优化 IP拓朴结构、 防止 出现关节点和桥边等； 对于本发明实施例， 其中的网络连通性是首要考虑 条件。 网络恢复装置根据用户策略和网络状态， 可以利用全部可用资源计 算新的光层 LSP, 也可以利用可用资源中的一部分（即可消除 IP孤岛的可 用资源）计算新的光层 LSP, 只要能够满足用户策略即可。 在计算过程中网络恢复装置利用深度优先算法检验 IP层是否连通， 如 果有 IP孤岛， 则根据网络的网络状态及用户策略， 利用可用资源采取逻辑 拓朴与物理拓朴映射算法增加 IP链路以修复 IP孤岛。网络恢复装置还可以 根据用户策略中配置的目标， 启动网络优化算法对 IP拓朴和对应的光层 LSP进行优化。
还是以图 4为例， 由于故障光层 LSP中的 b2与 d2之间以及 a2与 c2 之间的光纤是完好的，可以利用原先恢复失败的光层 LSP的 OUT单板端口 资源， 来建立新的光层 LSP p2和 q2, 与 p2、 q2对应的 IP链路分别为 pi 和 ql。
S103 , 网络恢复装置通知所述新的光层 LSP的首节点按照所述新的光 层 LSP的路径信息建立光层 LSP;
当所述光层 LSP成功建立后， S104,网络恢复装置通知与所述光层 LSP 对应的 IP链路的首末节点建立 IP链路，并向所述首末节点下发与其对应的 配置信息；
在所述设置成功后， S105 , 所述首末节点利用与其对应的配置信息完 成设置， 实现网络恢复。
可选的， 在步骤 S101之前， 还包括 SlOlal : 所述出现故障的光层 LSP 的首节点发起重路由操作； 若重路由失败， 则进入步骤 SlOlbl或 S101 ; 若 重路由成功， 则表示所述出现故障的光层 LSP恢复成功， 结束恢复操作。
可选的， 在步骤 S101之前， 还包括 SlOlbl : 网络恢复装置接收出现故 障的光层 LSP首节点发送的恢复请求。对于图 4所示的例子，即为 LI , L2, L3的首节点 c2,a2,b2向网络恢复装置发送恢复请求。
还可以包括 S101b2: 网络恢复装置获取网络中的全部出现故障的光层
LSP。
步骤 S101b2具体可以为： 网络恢复装置根据自身记录的网络信息确定 出现故障的光层 LSP。 对于本身就具备从网络收集信息能力的网络恢复装 置， 可以根据自身记录的网络信息， 确定出现故障的光层 LSP。 因此， 不 通过出现故障的 LSP首节点发送的恢复请求， 网络恢复装置也可以自行监 控是否有光层 LSP出故障。
步骤 S101b2还可以为： 当收到某一光层 LSP的恢复请求时， 网络恢复 装置向路径计算单元 PCE或网管系统 NMS查询出现故障的光层 LSP。 网 络恢复装置在收到光层 LSP的恢复请求后， 可以从 PCE或 NMS查询哪些 光层 LSP需要恢复。
优选的， 还可以包括 S101b3: 网络恢复装置确认是否收到全部出现故 障光层 LSP的首节点发送的恢复请求； 网络恢复装置通过对比接收到恢复 请求的光层 LSP和全部出现故障的光层 LSP, 确定是否收到全部出现故障 光层 LSP的首节点发送的恢复请求。
若否， 则 S101b4: 向未收到恢复请求的出现故障光层 LSP首节点查询 确认， 直到网络恢复装置收到全部出现故障光层 LSP的首节点发送的恢复 请求， 之后执行步骤 S101 ; 若是， 则直接执行步骤 S101。
这里存在一种情况，就是网络恢复装置探测到某个光层 LSP出现问题， 但是该光层 LSP通过重路由成功恢复， 因此该光层 LSP不会向网络恢复装 置发送恢复请求， 在此情况下， 网络恢复装置会与未收到恢复请求的光层 LSP首节点进行确认。
若所述光层 LSP建立失败， 还可以包括： 网络恢复装置重新执行步骤 S102。
若所述设置失败， 还可以包括 S106: 所述 IP链路的首末节点删除与所 述 IP链路相关的配置信息和交叉， 并上报网络恢复装置； 网络恢复装置通 知所述新的光层 LSP的首节点删除所述新的光层 LSP, 然后重新执行步骤 S102。
所述光层 LSP建立失败和设置失败， 是由于网络恢复装置得到的信息 与网络实况不同步， 或光层 LSP计算时光纤是完好的、 但在建立光层 LSP 或设置时出现故障等小概率事件。
优选的， 在光层 LSP建立失败或设置失败后， 还包括： 若恢复重复次 数达到预设的最大恢复次数（如 10次）或超时 （如 lmin ), 则停止恢复， 通知 LI L2 L3的首节点 c2,a2,b2恢复失败，还可以进一步向 NMS发送操作 日志及相关的信息以备查看； 若恢复重复次数未达到预设的最大恢复次数 且未超时， 则执行步骤 S 102。
在网络恢复装置向与新建光层 LSP对应的 IP链路首末节点下发配置信 息后， 所述首末节点上 IP路由器（以开放最短路径优先 OSPF路由器的处 理过程为例） 的处理过程如下：
路由器发出 HELLO报文， 两台路由器共享一条公共数据链路（经网络 恢复装置计算出来并使能后的 IP 链路）， 并且能够相互成功协商各自 HELLO报文中所指定的参数， 这两台路由器就成为邻居 （Neighbor);
路由器通过 LSA ( Link State Advertisement, 链路状态通告)发给路由器 的其它邻居；
通过 LSA扩散到整个 IP层，所有的路由器都会形成同样的链路状态数 据库， 每一台路由器都将以它本身为根， 使用 SPF ( shortest-process-first, 最短进程优先） 算法计算一个无环路的拓朴图， 来描述它所知道的到达每 一个目的地的最短路径（即最小的路径代价）， 并根据计算结果更新路由转 发表。
在设置成功后， 设置成功的 IP路由器（对于图 4的例子， 为 dl , bl , cl , al )在 IP层发布路由更新消息， 以使其它路由器更新路由表， 同时发 送配置成功消息给网络恢复装置。 当网络恢复装置收到配置成功消息后， 还可以包括： 网络恢复装置向 LI L2 L3的首节点 c2,a2,b2发送恢复成功响 应， 还可以进一步向 NMS发送操作日志及相关的信息以备查看。
本发明实施例的网络恢复方法， 通过利用所述网络中的空闲资源以及 出现故障的光层 LSP中的完好资源和与所述 LSP对应的 IP链路中的完好资 源， 计算新的光层 LSP和相应的链路， 提高网络的连通性， 保证了 IP业务 的正常运行， 降低了光层故障对其它 IP链路的影响。
实施例三
本实施例提供了一种网络恢复装置， 如图 6所示， 包括第一获取模块
10、 计算模块 20、 通知模块 30。
第一获取模块 10用于当网络的光层出现故障后， 获取所述网络的网络 状态和可用资源； 所述可用资源可以包括光层和 IP层的空闲资源、 以及出 现故障的光层 LSP中的完好资源和与所述 LSP对应的 IP链路中的完好资 源。
若网络的 IP层也出现故障，则第一获取模块 10获取的可用资源还可以 包括： 出现故障的 IP链路中的完好资源和与所述 IP链路对应的光层 LSP 中的完好资源。
所述第一获取模块 10具体可以包括：
第一获取单元， 用于根据所述网络恢复装置自身记录的网络信息确定 网络上的可用资源； 和 /或， 第二获取单元， 用于向路径计算单元或网管系 统查询网络上的可用资源。
计算模块 20用于才艮据所述网络状态， 利用所述可用资源计算新的光层 LSP的路径信息、相应的 IP链路以及与所述 IP链路的首末节点对应的配置 信息。
通知模块 30用于通知所述新的光层 LSP的首节点按照所述新的光层 LSP的路径信息建立光层 LSP; 以及当所述光层 LSP成功建立后， 通知与 所述光层 LSP对应的 IP链路的首末节点建立 IP链路， 并向所述首末节点 下发与其对应的配置信息， 以使所述首末节点利用与其对应的配置信息完 成设置， 实现网络恢复。
所述通知模块 30还可以用于： 当所述光层 LSP建立失败时， 调用所述 计算模块 20重新执行所述利用可用资源计算新的光层 LSP的路径信息、相 应的 IP链路以及与所述 IP链路的首末节点对应的配置信息的步骤。
所述通知模块 30还可以用于： 当所述设置失败时，在所述 IP链路的首 末节点删除与所述 IP链路相关的配置信息和交叉后， 通知所述新的光层 LSP的首节点删除所述新的光层 LSP, 并调用所述计算模块 20重新执行所 述计算新的光层 LSP的路径信息、 相应的 IP链路以及与所述 IP链路的首 末节点对应的配置信息的步骤。
可选的， 如图 7所示， 所述装置还包括： 接收模块 40, 用于接收出现 故障的光层 LSP的首节点发送的恢复请求。
可选的， 所述装置还包括：
第二获取模块 50, 用于获取网络中的全部出现故障的光层 LSP;
检查模块 60, 用于确认是否收到全部出现故障的光层 LSP首节点发送 的恢复请求； 若否， 则向未收到恢复请求的出现故障光层 LSP首节点查询 确认，直到接收模块 40收到全部出现故障光层 LSP的首节点发送的恢复请 求， 之后调度所述第一获取模块 10执行获取网络的网络状态和可用资源的 步骤。
所述第二获取模块 50具体可以包括：
第三获取单元， 用于根据所述网络恢复装置自身记录的网络信息确定 出现故障的光层 LSP; 和 /或
第四获取单元， 用于在收到某一光层 LSP的恢复请求后， 向路径计算 单元或网管系统查询出现故障的光层 LSP。 本实施例的网络恢复装置， 通过利用所述网络中的空闲资源以及出现 故障的光层 LSP中的完好资源和与所述光层 LSP对应的 IP链路中的完好资 源， 计算新的光层 LSP和相应的链路， 提高网络的连通性， 保证了 IP业务 的正常运行， 降低了光层故障对其它 IP链路的影响。
由于装置实施例与方法实施例的相似内容较多， 因此介绍的比较筒略， 相关之处请参见方法实施例部分， 此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步 骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成， 所述的程序可以存储于一计 算机可读存储介质中， 如： ROM / RAM、 磁碟、 光盘等。
需要说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用 来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来， 而不一定要求或者 暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。 而且， 术语 "包括"、 "包含" 或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含， 从而使 得包括一系列要素的过程、 方法、 物品或者设备不仅包括那些要素， 而且 还包括没有明确列出的其它要素， 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品 或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句 "包括一个 ... ... " 限定的要素， 并不排除在包括所述要素的过程、 方法、 物品或者设备中还 存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保护 范围。 凡在本发明的原则之内所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均包 含在本发明的保护范围内。

Claims

权利要求 书
1、 一种网络恢复方法， 其特征在于， 所述网络包括光层和 IP层， 所述 方法包括：
当所述网络的光层出现故障后， 获取所述网络的网络状态和可用资源； 所述可用资源包括光层和 IP层的空闲资源、 以及出现故障的光层标记交换 通道 LSP中的完好资源和与所述 LSP对应的 IP链路中的完好资源；
根据所述网络状态，利用所述可用资源计算新的光层 LSP的路径信息、 相应的 IP链路以及与所述 IP链路的首末节点对应的配置信息；
通知所述新的光层 LSP的首节点按照所述新的光层 LSP的路径信息建 立光层 LSP;
当所述光层 LSP成功建立后，通知与所述光层 LSP对应的 IP链路的首 末节点建立 IP链路， 并向所述首末节点下发与其对应的配置信息， 以使所 述首末节点利用与其对应的配置信息完成设置， 实现网络恢复。
2、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，若网络的 IP层也出现故障， 则可用资源还包括：出现故障的 IP链路中的完好资源和与所述 IP链路对应 的光层 LSP中的完好资源。
3、 如权利要求 1或 2所述的方法， 其特征在于， 若所述设置失败， 还 包括：
在所述 IP链路的首末节点删除与所述 IP链路相关的配置信息和交叉 后， 通知所述新的光层 LSP的首节点删除所述新的光层 LSP, 并重新执行 所述计算新的光层 LSP、相应的 IP链路以及与所述 IP链路的首末节点对应 的配置信息的步骤。
4、 如权利要求 1、 2或 3所述的方法， 其特征在于， 所述获取可用资 源具体包括：
才艮据本地记录的网络信息确定网络上的可用资源； 或
向路径计算单元或网管系统查询网络上的可用资源。
5、 一种网络恢复装置， 其特征在于， 所述网络包括光层和 IP层， 所述 网络恢复装置包括：
获取模块， 用于当所述网络的光层出现故障后， 获取所述网络的网络 状态和可用资源； 所述可用资源包括光层和 IP层的空闲资源、 以及出现故 障的光层标记交换通道 LSP中的完好资源和与所述 LSP对应的 IP链路中的 完好资源；
计算模块， 用于根据所述网络状态， 利用所述可用资源计算新的光层 LSP的路径信息、相应的 IP链路以及与所述 IP链路的首末节点对应的配置 信息； 的路径信息建立光层 LSP; 以及当所述光层 LSP成功建立后， 通知与所述 光层 LSP对应的 IP链路的首末节点建立 IP链路， 并向所述首末节点下发 与其对应的配置信息， 以使所述首末节点利用与其对应的配置信息完成设 置， 实现网络恢复。
6、如权利要求 5所述的装置，其特征在于，若网络的 IP层也出现故障， 则获取模块获取的可用资源还包括： 出现故障的 IP链路中的完好资源和与 所述 IP链路对应的光层 LSP中的完好资源。
7、如权利要求 5或 6所述的装置，其特征在于，所述通知模块还用于： 当所述设置失败时，在所述 IP链路的首末节点删除与所述 IP链路相关的配 置信息和交叉后，通知所述新的光层 LSP的首节点删除所述新的光层 LSP, 并调用所述计算模块重新执行所述计算新的光层 LSP、 相应的 IP链路以及 与所述 IP链路的首末节点对应的配置信息的步骤。
8、 如权利要求 5、 6或 7所述的装置， 其特征在于， 所述获取模块包 括：
第一获取单元， 用于根据所述网络恢复装置自身记录的网络信息确定 网络上的可用资源； 和 /或
第二获取单元， 用于向路径计算单元或网管系统查询网络上的可用资 源。
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